貴陽中醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教研室,貴州 貴陽 550025
桂枝茯苓丸(Gui Zhi Fu Ling Pills,GZFLP)具活血化瘀、消癥散結(jié)之功,常用于治療瘀阻胞宮證。藥理研究表明,桂枝茯苓丸具有一定的抑瘤作用,其作用機理與調(diào)節(jié)機體免疫功能的作用密切相關(guān)[1]。機體內(nèi)存在多種免疫監(jiān)視機制,發(fā)揮著重要的抗腫瘤作用。而免疫活性細胞的致敏、激活和擴增又依賴于抗原呈遞細胞(antigen presenting cell,APC)呈遞相應(yīng)的抗原多肽和共刺激信號。樹突狀細胞(dendrititc cell,DC)是機體內(nèi)最強的APC,它能激活T細胞,在誘導(dǎo)免疫應(yīng)答中起著重要作用[2]。DC在人外周血中含量較少,因此,尋找體外合適的DC前體細胞并誘導(dǎo)分化其成熟以獲得足夠多的DC是DC抗腫瘤治療的關(guān)鍵因素。本實驗以人臍血作為DC前體細胞來源,采用桂枝茯苓丸體外誘導(dǎo)培養(yǎng),旨在進一步研究桂枝茯苓丸抗腫瘤的機制,為中醫(yī)藥防治腫瘤提供一定依據(jù)。
1.1 臍血 在無菌下,采集健康足月妊娠產(chǎn)婦臍血100 mL/份,肝素抗凝。
1.2 藥物 桂枝茯苓丸(桂枝10 g、茯苓10 g、牡丹皮10 g、赤芍10 g、桃仁10 g)購自貴陽中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院中藥藥房,加適量水,浸泡2 h,先武火后文火煎煮2次,經(jīng)過濾除渣后,水浴濃縮成1 g/mL中藥水煎液,調(diào)pH值至7.0,經(jīng)0.22 μm微孔過濾器過濾除菌,放4 ℃冰箱保存[3]。
1.3 試劑 RPMI1640培養(yǎng)液(美國GIBCO公司);重組人粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(rhGM-CSF,美國Pepro Tech公司));IL-4試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司);鼠抗人CD80、CD40、CD83和CD86(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司);抗β-Actin單克隆抗體(北京康為生物技術(shù)有限公司)。
1.4 儀器 CJ-1D超凈工作臺(天津泰斯特公司);CO2恒溫培養(yǎng)箱(美國Napco公司);電控恒溫水浴箱(北京長安科學(xué)儀器廠);LD4-2A型離心機(上海醫(yī)用分析儀器廠); 電子天平(德國OHAUS公司);倒置相差顯微鏡(日本尼康公司);病理圖像分析系統(tǒng)(Motic Med CMIAS);Mini Trans-Blot型蛋白轉(zhuǎn)印系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司)。
2.1 臍血單核細胞的獲取 在無菌條件下,取新鮮臍血(肝素抗凝)9 mL,加入1倍體積的無血清RPMI1640培養(yǎng)液稀釋,吹打混勻后2∶1疊加于淋巴細胞分離液層(淋巴細胞分離液與稀釋濃縮臍血比為1∶2),經(jīng)密度梯度離心(20 ℃,2000 r/min,20 min),離心后分為血清層、單個核細胞層(白膜層)、淋巴細胞分離液層和紅細胞層,小心吸取白細胞層,即為臍血單個核細胞,用RPMI1640培養(yǎng)液離心洗3次,每次1500 r/min,10 min,去除上清,用含10%胎牛血清的RPMI1640細胞培養(yǎng)液重懸細胞沉淀,加入至75 cm2培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)3 h,收集貼壁的單核細胞進行體外培養(yǎng)。
2.2 體外培養(yǎng)及倒置相差顯微鏡觀察(采用6孔板,每孔2 mL) 將獲取的單核細胞分為4組即空白對照組、細胞因子組(GM-CSF+IL-4)、桂枝茯苓丸組(GZFLP)、桂枝茯苓丸+細胞因子組(GZFLP+GM-CSF+IL-4)進行體外培養(yǎng)。各組取1 mL細胞懸液和1 mL10%胎牛血清,其中細胞因子組加入100 ng/mL GM-CSF20 μL及50 ng/mL的IL-4 20 μL,桂枝茯苓丸組加入1 mL100 μg/mL桂枝茯苓丸中藥液,桂枝茯苓丸+細胞因子組分別加入1 mL100 μg/mL桂枝茯苓丸中藥液及100 ng/mLGM-CSF20μL+50 ng/mL的IL-420 μL。各組均置37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)10 d,每日在倒置相差顯微鏡下觀察細胞形態(tài)及生長狀態(tài),重點觀察未成熟樹突狀細胞和成熟樹突狀細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。
1.2.3 瑞氏-吉姆薩染色法 取無菌24孔培養(yǎng)板,每孔加入多聚賴氨酸溶液包被、烘干、每孔用PBS清洗3次、吹干,收集各組樹突狀細胞、經(jīng)PBS清洗用含10%胎牛血清RPMI1640培養(yǎng)液重懸細胞、入37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)1 h使細胞貼壁,細胞貼壁后去除完全培養(yǎng)基,再用PBS清洗3次,之后每孔加入4%多聚甲醛固定液固定20 min,去除多聚甲醛殘余液,使用瑞氏-吉姆薩染色液試劑盒進行細胞染色、鏡下觀察。
2.4 Western Blot法檢測 依據(jù)細胞膜蛋白抽提試劑盒說明提取膜蛋白,依據(jù)BCA蛋白定量試劑盒說明測定蛋白濃度,根據(jù)SDS-PAGE凝膠制備試劑盒灌膠和電泳,然后進行轉(zhuǎn)膜,按WB(HRP)試劑盒加入目的蛋白CD80、CD40、CD83、CD86染色,將化學(xué)發(fā)光檢測底物工作液滴在印跡膜上,在暗室中將X光片置于膜上曝光,定影至膠片透明,風(fēng)干備用。
2.5 T細胞獲取和鑒定 取同種異體臍血,按上述方法獲得單核細胞,取非貼壁細胞即為淋巴細胞,將3×107/mL的淋巴細胞注入尼龍毛柱,放入37 ℃,5%CO2恒溫培養(yǎng)箱靜置1 h。用預(yù)溫的37 ℃含20%小牛血清RPMI1640培養(yǎng)液洗柱,洗下的即為T細胞。取T細胞進行涂片,丙酮固定10 min,免疫細胞化學(xué)染色顯示細胞呈CD3+亞型、CD20-型。將剩余T細胞放入上述培養(yǎng)液中,并加入細胞因子人白細胞介素2(rhIL-2)500 μL,于37 ℃,5%CO2飽和濕度條件下培養(yǎng)待用。
2.6 MTT法檢測T細胞的增殖 將實驗各組DC用絲裂霉素C(25 μg/mL)處理后作為刺激細胞,取獲得的T細胞作為反應(yīng)細胞。按1∶10、1∶50、1∶100的比例分別加刺激細胞及反應(yīng)細胞于96孔培養(yǎng)板中。每組3個復(fù)孔,其中T細胞為2×105/孔于37 ℃,5%CO2培養(yǎng)4 d,每孔加入MTT20 μL繼續(xù)培養(yǎng)3 h,離心,棄上清,每孔加入DMSO150 μL,振蕩10 Min,用酶標(biāo)儀檢測D570值,結(jié)果用3個復(fù)孔平均值計算。
3.1 單核細胞形態(tài) 單核細胞呈圓形、貼壁生長、表面光滑、細胞核呈圓形、位于細胞中央。
3.2 倒置顯微鏡觀察各組DC結(jié)果 培養(yǎng)第1天,可見細胞小、均勻散在分布;第2天時,細胞大部分貼壁,有少量懸浮;第3天時細胞懸浮成簇,第7天時,各組懸浮細胞增多,體積增大;第12天時,細胞表面出現(xiàn)突起。鏡下觀察發(fā)現(xiàn),桂枝茯苓丸+細胞因子組DC數(shù)量最多,細胞因子組DC數(shù)量比桂枝茯苓丸+細胞因子組少、但比桂枝茯苓丸組多,空白對照組DC數(shù)量最少。如圖1所示。
3.3 瑞氏-吉姆薩染色結(jié)果 培養(yǎng)5 d后觀察發(fā)現(xiàn),各組細胞大小不一,胞質(zhì)呈藍紫色、細胞核多為圓形、未成熟DC細胞內(nèi)有大量囊泡,細胞表面突起短而少;而成熟DC細胞內(nèi)囊泡少,表面突起多而長。桂枝茯苓丸+細胞因子組DC數(shù)量最多,桂枝茯苓丸組DC數(shù)量比桂枝茯苓丸+細胞因子組少、與細胞因子組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),空白對照組DC數(shù)量最少。如圖2所示。
3.4 Western Blot法檢測 未成熟DC的CD80、CD40、CD83、CD86蛋白表達見表1,成熟DC的CD80、CD40、CD83、CD86蛋白表達。見表2。
分組空白對照組因子組桂枝茯苓丸組桂枝茯苓丸+因子組 CD80/β-Actin0.069±0.0150.135±0.0180.115±0.0160.187±0.013?CD40/β-Actin0.056±0.0180.129±0.090.116±0.080.156±0.04?CD83/β-Actin0.0046±0.00310.0214±0.00210.0192±0.00150.0207±0.0014?CD86/β-Actin0.056±0.0040.140±0.0070.153±0.0080.188±0.005?
注:桂枝茯苓丸+因子組與其它組比較,*P<0.05。
分組空白對照組因子組桂枝茯苓丸組 桂枝茯苓丸+因子組CD80/β-Actin0.071±0.009 0.1921±0.00860.1878±0.01170.2141±0.0084?CD40/β-Actin0.061±0.034 0.927±0.040.884±0.0441.033±0.043?CD83/β-Actin0.021±0.013 0.494±0.035 0.456±0.0420.725±0.034?CD86/β-Actin0.062±0.034 0.917±0.049 0.912±0.0421.032±0.043?
注:桂枝茯苓丸+因子組與其它組比較,*P<0.05。
3.5 對T細胞增殖的影響 見表3。
分組空白對照組因子組桂枝茯苓丸組桂枝茯苓丸+因子組1∶100.123±0.0120.654±0.0620.717±0.071 0.890±0.072?1∶500.095±0.0210.475±0.0370.493±0.042 0.569±0.039?1∶1000.074±0.0230.376±0.0250.327±0.039 0.353±0.041?
注:桂枝茯苓丸+因子組與其它組比較,*P<0.05。
現(xiàn)代免疫學(xué)認(rèn)為,機體的免疫力與疾病的發(fā)生密切相關(guān)?!秲?nèi)經(jīng)》“正氣存內(nèi),邪不可干,邪之所湊,其氣必虛”。祖國醫(yī)學(xué)的正氣即人體的免疫力,它的物質(zhì)基礎(chǔ)是天然免疫與獲得性免疫的免疫活性物質(zhì)[4]。T細胞參與機體的細胞免疫,它具有識別異己、保護機體的免疫調(diào)節(jié)作用。隨著腫瘤病人的增多,研究腫瘤疫苗已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。T細胞是機體免疫反應(yīng)的介導(dǎo)者,它的功能活動受到DC的監(jiān)控。在抗腫瘤中,DC是目前已知的體內(nèi)功能最強的抗原呈遞細胞,抗原的識別、攝取、加工、提呈及T細胞的致敏、激活和擴增均依賴于抗原呈遞細胞的參與和調(diào)節(jié),因此,DC可以啟動機體免疫反應(yīng)。研究證實,DC激發(fā)T細胞增殖及抗原提呈能力是巨噬細胞和B細胞的100~1000倍,在抗原特異性細胞毒性T細胞為主的腫瘤過繼免疫治療中起著十分重要的作用。在合適的細胞因子組合下,能夠在體外利用臍血成功誘導(dǎo)出成熟DC[5]。
目前,已發(fā)現(xiàn)多種可誘導(dǎo)DC成熟的刺激因子,如TNF-α、LPS、CD40L等[6],但有一定的細胞毒性或功能尚未明確而限制了它們的應(yīng)用。中醫(yī)藥在防治腫瘤方面有較大的優(yōu)勢。尤其是中藥復(fù)方可針對腫瘤發(fā)病多因素的特點,因此,尋找中藥復(fù)方替代細胞因子誘導(dǎo)DC成熟迫在眉睫。
桂枝茯苓丸出自張仲景《金匱要略》,該方由桂枝、茯苓、牡丹皮、桃仁、芍藥5味中藥組成,具有活血化瘀、消癥散結(jié)之功效,常用于治療婦科瘀阻胞宮證。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為血瘀是導(dǎo)致腫瘤的主要病因之一,大量臨床實踐證明,桂枝茯苓丸廣泛用于各種血瘀癥的治療[7],在治療婦科腫瘤方面取得了可靠的療效?,F(xiàn)代藥理學(xué)表明,桂枝茯苓丸具有一定的抑瘤作用,該方的抑瘤作用機理與其對機體免疫功能的調(diào)節(jié)作用密切相關(guān)。據(jù)報道,桂枝茯苓丸能促進免疫功能低下荷瘤機體分泌細胞因子,有效殺傷腫瘤細胞[8]。另有研究表明,桂枝茯苓丸的抗腫瘤作用機制和誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡有關(guān),通過影響腫瘤細胞Survivin、p21waf/cip等基因發(fā)揮抑瘤作用[9]。本研究將桂枝茯苓丸制備成1 g/mL中藥水煎液,調(diào)pH值至7.0,經(jīng)0.22 μm微孔過濾器過濾除菌,能夠在除菌的同時充分保留其藥理活性。然而,目前對桂枝茯苓丸抑瘤機理的研究還待進一步深入,其是否能通過誘導(dǎo)單核細胞分化成熟為DC,激活T細胞增殖,增強機體抗腫瘤作用,還未曾報道。
研究經(jīng)臍血單核細胞為前體細胞,以具有免疫、抗腫瘤作用的桂枝茯苓丸為誘導(dǎo)劑,探討桂枝茯苓丸體外對人臍血單核細胞來源樹突狀細胞的分化、成熟及免疫活性的影響,并探討其作用機制。結(jié)果顯示,各組單核細胞體外培養(yǎng)均可誘導(dǎo)為樹突狀細胞,表現(xiàn)為細胞體積增大,形態(tài)不規(guī)則,細胞表面有較多的樹突狀突起,有很強的促T細胞增殖能力。各組細胞表面標(biāo)志物蛋白(CD80、CD40、CD83、CD86)隨樹突狀細胞成熟表達增強,尤以桂枝茯苓丸+細胞因子組誘導(dǎo)的樹突狀細胞多、表達強(P<0.05)、形態(tài)學(xué)特征更為明顯;誘導(dǎo)T細胞的增殖能力強(P<0.05)。研究結(jié)果提示,桂枝茯苓丸可促進人臍血單核細胞來源的樹突狀細胞分化、成熟、增強樹突狀細胞的免疫活性,并與細胞因子協(xié)同作用效果更佳。然而,桂枝茯苓丸誘導(dǎo)臍血單核細胞分化為樹突狀細胞的物質(zhì)基礎(chǔ)還需進一步研究,不同濃度的桂枝茯苓丸誘導(dǎo)人臍血單核細胞分化為樹突狀細胞的效果的研究還需進一步深入。此外,采用流式細胞技術(shù)對樹突狀細胞表面蛋白的檢測、細胞周期的觀察是本課題下一步研究的重點。